Рамочная антенна для трансивера на 160 м.

Мечта почти каждого радиолюбителя

Простая и эффективная антенна для диапазона 160 метров

Простая и эффективная антенна для диапазона 160 м - мечта почти каждого радиолюбителя, тем более, завзятого «охотника за DX». Как без больших технических и материальных затрат начать работать в этом диапазоне? Ведь диапазон 160 м предъявляет повышенные требования как к навыкам работы радиолюбителя в эфире, так и к конструкции антенн. Если антенны для 10, 15 или 20-метрового диапазона имеют еще малые габариты, то изготовить антенну диапазона 160 метров совсем непросто. Имеется сотня-другая счастливых радиолюбителей, которые сумели установить полноразмерные вертикалы этого диапазона. Можно, конечно, в качестве 160-метровой антенны использовать 10-15 метровую металлическую мачту с антеннами на коротковолновые ВЧ диапазоны, которые будут играть роль емкостной нагрузки. И вновь возникает вопрос: «А многие ли радиолюбители в состоянии позволить себе такую роскошь?».

В итоге, после длительных раздумий и сопутствующих сомнений, «среднестатистический» радиолюбитель все равно приходит к необходимости использовать проволочную антенну - наиболее адекватную конструкцию, которую можно реализовать на практике. Как правило, это полноразмерный λ/4 или λ/2 излучатель, запитанный 50-омным коаксиальным кабелем. Если такая антенна правильно установлена и настроена в резонанс, то в выбранной полосе частот диапазона отсутствует необходимость в антенном тюнере или другом согласующем устройстве.

Если закрепить горизонтальный 160-метровый диполь на высоте 15 м над землей, то он будет находиться на высоте менее 0,1λ. Казалось бы, вполне достаточная высота. Однако, проведя аналогию с диполем диапазона 20 м, который при высоте подвеса 0,1λ располагается всего в 2 м от земли (такое сравнение допустимо, т.к. обе антенны ведут себя почти одинаково), можно утверждать, что такая установка совершенно неэффективна. Обе антенны будут излучать радиоволны под большими углами к горизонту, почти в зенит, что делает их практически непригодными для дальних KB радиосвязей. Низко установленный диполь хорош только для проведения ближних радиосвязей. Диполь 160-метрового диапазона, который излучает под небольшими углами к горизонту, должен располагаться на высоте более 40 м (0,25λ) над землей.

Однако возможности «среднестатистического радиолюбителя» чаще всего не позволяют использовать высоту более 20-30 м.Оптимальный угол излучения антенны 160-метрового находится в пределах от 30 до 35°, хотя на более высокочастотных диапазонах он существенно ниже - 5-10°. Главным определяющим фактором для выбора оптимального угла излучения на определенных трассах является состояние ионосферы. Оно задает, в зависимости от направления на корреспондента, солнечного цикла, времени года и соответствующего времени суток, соответствующий оптимальный угол падения (входа) для радиоволны. Обусловленный этими факторами угол падения радиоволны подвергается постоянным изменениям, и этим объясняются факты кратковременного более громкого приема DX-сигналов на низко висящую антенну по сравнению с антенной, имеющей низкий угол излучения. Такой феномен, однако, всегда проявляется только моментами и ничего не говорит о фактических соотношениях, т.е о том, что для проведения DX-радиосвязей антенна с низким углом излучения, конечно, предпочтительнее низковисящего диполя. Один из американских радиолюбителей когда-то очень верно подметил: «Оптимальный угол излучения сигнала определяется не радиоантенной, а ионосферой, расположенной существенно выше».

При рассмотрении конструкции любой антенны один из важных моментов - распределение тока в ней. Излучение электромагнитной энергии антенной происходит там, где течет ток. Причем чем ток сильнее, тем больше напряженность электромагнитного поля, а это значит, что чем выше располагаются токоведущие части антенны, тем лучше она, в конечном итоге, будет функционировать.

Если рассмотреть характеристику излучения горизонтального диполя, то можно видеть, что максимум излучения приходится на область, в которой антенна запитана. Внешние (концевые) части диполя электромагнитную энергию почти не излучают и требуются антенне, грубо говоря, для достижения резонанса. Этот факт можно использовать при конструировании 160-метровой антенны без заметных потерь ею своих позитивных излучающих свойств.

Вертикальный четвертьволновый излучатель, в принципе, является не чем иным, как «полудиполем», поэтому упомянутые свойства в полной мере относятся и к этой, очень полюбившейся многим радиолюбителям антенне. Здесь максимум излучения также располагается вблизи точки питания.

Резонансным диполем, который имеет достаточно низкий угол излучения, является антенна Inverted V.

Конструкция в форме перевернутой латинской буквы V нуждается только в одной опорной мачте. Оба проволочных излучателя располагаются под наклоном к земле и должны заканчиваться приблизительно в 3 м от нее, с тем чтобы исключить прикосновение к ним, т.к. при работающем передатчике на концах излучателей присутствует высокое ВЧ напряжение. Угол между излучателями - не менее 60°, общая длина обоих излучателей для центральной частоты 1,85 МГц - 76,7 м, для центральной частоты 1,9 МГц - 74,68 м.

Как известно, высоко установленный горизонтальный диполь имеет входное сопротивление 72 Ом, но оно уменьшается тем сильнее, чем ближе к поверхности земли располагается антенна. Поэтому, согласно опытным данным, полное сопротивление антенны Inverted V составляет около 50 Ом, и такую антенну можно запитать 50-омным коаксиальным кабелем через 1:1 симметрирующее устройство (балун).

Во многих публикациях, посвященных антенне Inverted V, утверждается, что она успешно работает без симметрирующего устройства и может быть запитана 50-омным кабелем напрямую. Однако на практике такое упрощение часто приводит к появлению тока на внешней стороне оплетки кабеля, и он становится ненужной составной частью антенной системы. Антенна Inverted V является абсолютно симметричной, поэтому при ее питании коаксиальным кабелем настоятельно рекомендуется применять cимметрирующее устройство.

Ранее уже указывалось, что максимум излучения антенны приходится на те места, в которых протекает большой ток. У одних антенн (например, у четвертьволнового вертикала) - это нижняя часть, т.е. непосредственно у точки питания. В верхней части антенны ток слабее, и поэтому эта часть антенны не играет большой роли в излучении. Если изготовить верхнюю часть антенны из проволоки и разместить ее горизонтально, то излучающие свойства антенны существенно не ухудшатся.

Такая антенна получила название Inverted L (в русскоязычной литературе широко применяется другое название - Г-образная антенна). Антенна Inverted L излучает преимущественно под низкими углами к горизонту. Для этой антенны справедливо правило:

«Чем выше вертикальная часть антенны, тем лучшими являются ее DX-свойства».

Поэтому следует всегда стремиться вертикальную часть антенны размещать как можно выше. Ориентировочная полная длина такой антенны составляет 39 м. Если на местности имеются высокие деревья, то их можно использовать при установке антенны Inverted L. Кроме того, современные фибергласовые шесты - весьма подходящий опорный материал для такой антенны.

Для антенны Inverted L, как и для любого другого четвертьволнового излучателя, обязательно требуются противовесы длиной 38-41 м - в зависимости от частоты настройки антенны и условий размещения противовесов. Если они закопаны в землю, то чем больше противовесов, тем лучше. А вот число противовесов, изолированных от земли (а тем более, располагающихся над ней), может быть значительно меньше-двух-четырех проводов будет вполне достаточно. Несколько улучшить работу системы противовесов может металлический прут (прутья), закопанный(ые) в землю на глубину 2-3 м.

Полное сопротивление этой антенной системы в идеальных условиях составляет 38 Ом. В действительности оно несколько выше, поэтому имеется возможность запитать антенну Inverted L 50-омным коаксиальным кабелем. Если увеличить длину четвертьволногового вертикала или антенны Inverted L до 50 м, то тем самым увеличится ее активное сопротивление в точке питания (примерно до 50 Ом). Правда, это приведет к тому, что антенна перестанет быть резонансной, и реактивная составляющая полного входного импеданса будет иметь индуктивный характер. Для компенсации этой реактивности достаточно установить в точке питания конденсатор переменной емкости с максимальной емкостью около 500-600 пФ. Здесь вполне подойдет даже конденсатор от старых ламповых приемников, который может не иметь большой диэлектрической прочности, т.к. он служит для электрического укорочения антенны, чтобы получить резонанс системы в диапазоне 160 м. Подстройкой емкости конденсатора переменной емкости антенну настраивают в резонанс в выбранном участке диапазона.

Еще одной популярной антенной диапазона 160 м является «слопер». Название «слопер» (от англ. slope - наклон) характеризует как форму установки антенны (под наклоном к земле), так и вид ее излучения (под наклоном к горизонту). На низкочастотных KB диапазонах слопер представляет, собой эффективную, относительно малогабаритную DX-антенну, которая успешно используется многими радиолюбителями. Токоведущая часть системы находится высоко и удалена от мешающих объектов на земле, а поляризация излучения - преимущественно вертикальная.

Следует различать четвертьволновый

и полуволновый слопер.

Для установки любой из этих антенн достаточно одной мачты. При этом нижний конец антенны, по требованиям техники безопасности, должен заканчиваться на высоте 2-3 метра над землей. В направлении натянутого провода слопер имеет небольшое усиление (по некоторым данным оно составляет 2-3 дБ), в то время как с тыльной стороны наблюдается ослабление сигнала. Следовательно, рекомендуется устанавливать слопер в предпочтительном направлении.

Четвертьволновый слопер имеет длину около 40 м (38,51 м для частоты 1,85 МГц, 37,5 м - для 1,9 МГц). Заземленная мачта играет роль противовеса. Такая антенна запитывается 50-омным коаксиальным кабелем. Внутренний проводник кабеля соединяется с проволочным излучателем, а оплетка кабеля - с мачтой.

Согласно опытным данным, настройка четвертьволнового слопера не так уж и проста. Нередко, чтобы настроить систему на требуемую частоту и добиться полного входного сопротивления около 50 Ом, требуются основательные затраты времени и сил. Дело в том, что резонанс антенны зависит от размеров мачты, проводимости почвы, длины излучателя, угла его наклона к земле и т.д. Исходя из этого, угол наклона излучателя и его высота над землей являются решающими факторами при формировании полного входного сопротивления антенны.

Тем не менее, многие четвертьволновые слоперы начинают работать сразу после установки, так что не стоит бояться браться за изготовление этой антенны. Следует помнить, что она изготавливается для долговременной эксплуатации, и, однажды ее настроив, потом можно наслаждаться ее работой.

Полуволновой слопер фактически является классическим полуволновым диполем, установленном под наклоном к земле. Такая антенна выгодно отличается от четвертьволнового слопера стабильно предсказуемыми параметрами, поэтому кропотливая настройка, как это имеет место с четвертьволновым слопером, не требуется.

Общая длина полуволнового слопера составляет около 77 м для частоты 1,85 МГц (75 м - для частоты 1,9 МГц). В полуволновом слопере осознанно отказываются от применения симметрирующего устройства, т.к. оно, скорее всего, нивелировало бы позитивные свойства этой антенны. Дело в том, что при несимметричном питании диаграмма направленности диполя слегка «косит», характеристика излучения искажается в направлении «горячего» плеча, которое соединено с внутренним проводником коаксиального кабеля. Этот эффект можно использовать для дополнительного «прижима» излучения к земле. Еще одним преимуществом полуволнового слопера является то, что его можно оптимально «подогнать» к имеющимся местным условиям. Для этого «холодный» конец антенны пускают через направляющий ролик и натягивают вертикально вниз (обычно на расстоянии 1-2 м от здания или мачты).

Ролик закрепляют на самой высокой точке. Тем самым, можно менять длину антенны и оптимально «вписать» ее в местные условия. При установке описанных антенн следует иметь в виду, что очень редко антенна резонирует на расчетной частоте, поэтому, как правило, антенна нуждается в точной настройке. В этой связи полезно знать, что длину четвертьволнового излучателя следует изменить на 208 см, чтобы достичь сдвига резонанса на 100 кГц. В полуволновом диполе для этого потребуется изменить длину на 416 см, а в антенне Delta Loop - на 832 см.

Просмотрено: 4 782

В предыдущих материалах были описаны различные варианты штыревых антенн для диапазона 160 метров - от глобально укороченных, до бескомпромиссно четвертьволновых. Но есть еще один класс - минимально (компромиссно) укороченных. Ниже показаны еще четыре 100% работающих штыревых антенны на 160 метров с минимальным количеством дополнительных элементов, приводящим к резонансу антенны на нужной частоте и согласованых до КСВ не более 1,5 с фидером 50 Ом. Сначала два варианта понятных без дополнительного сложного описания. Вариант антенны от W1PL представляет собой вариометр с максимальной индуктивностью 30 микрогенри к "горячему" концу которого подключен вертикальный провод от 17 до 25 метров, который будет резонировать в диапазоне 1800-2000 кгц, а точное согласование до КСВ равного 1 получается при настройке вариометра. За неимением описанного, запросто

подойдёт широко распространённый вариометр от РСБ-5. Их на постсоветском пространстве хоть пруд пруди. Естественно, работать эффективно это будет с противовесами в четверть волны, а это всё равно 41 метр:-(Наличие катушки в основании штыря предполагает некоторую компенсацию неподходящих (укороченных) противовесов, но тем не менее с противовесами надо постараться. Плюсы этого варианта - абсолютная прозрачность устройства и широкий диапазон перестройки.

Еще вариант - ёмкостная нагрузка и, в качестве компенсации реактивности сильно укороченного вертикала подстроечный конденсатор в основании антенны. Два очень серьёзных недостатка: тот самый конденсатор, который придётся набирать при настройке, и собственно ёмкостная нагрузка. Она должна быть максимально близка к металлическому диску диаметром 2,5 метра. Конструктивно это квадрат со стороной 2,3 метра, растянутый на подвесках, к центру которого идут 25 проводников от периметра, а в центре подключен сам вертикал. Это может быть и треугольник, но площадь его должна быть около 7 квадратных метров.

Видимо от отчаяния при рассмотрении вопроса о такой громоздкой ёмкостной нагрузке, W8GDQ перенёс центр тяжести на землю - в основание штыря. В связи с тем, что длина антенны резонансные четверть волны - 41,75 метра, для согласования понадобился ёмкостной делитель и, как следствие, компенсатор в виде индуктивности в 2,9 микрогенри. Недостатки очевидны, а в плюсах только высокая эффективность излучения, тоесть КПД. Но не стоит обольщаться: у штыря в самом хорошем варианте КПД не более 33 процентов. Но если бы мне пришлось выбирать между одним из последних двух вариантов, я бы выбрал последний. Несмотря на то что понадобиться высота подвеса в 42 метра. Я бы его изогнул на доступной высоте:-) Зато выигрывал бы при приёме в соотношении сигнал/шум.
И, наконец, то что я могу рекомендовать к исполнению даже начинающим радиолюбителям - две конструкции GP на 160 метров не требующие никакой настройки и не содержащие сложного конструктива в виде элементов настройки в резонанс и согласования. Первая антенна - вертикал с ёмкостной нагрузкой в виде двух проводов длиной по 11,43 метра в одну линию от W3IN. То есть подвеска в двух точках автоматически решающая проблему крепления верхней точки штыря. Снизу стандартный узел с изолированным основанием.
Второй вариант, от K2GNC, содержит четыре проводника ёмкостной нагрузки длиной по 2,5 метра на расстоянии 2,13 метра от вершины вертикала. В связи с тем, что ёмкостная нагрузка невелика, хороший КСВ можно получить только используя большое количество резонансных противовесов. Что является известным затруднением. Как я уже упоминал выше, чем больше длина отличается от необходимой, тем больше требуется компенсирующих элементов и тем меньше КПД антенны. Но среди десятка конструкций, которых QST посчитал возможным рекомендовать на своих страницах, вы сможете найти для себя компромиссный вариант для своих условий который будет соответствовать основному правилу радиолюбителя: даже плохая антенна лучше чем её отсутствие. (Последнюю мысль, кажется, у кого-то украл:-)

Имеется сотня-другая счастливых радиолюбителей, которые сумели установить полноразмерные вертикалы этого диапазона. Можно, конечно, в качестве 160-метровой антенны использовать 10-15-метровую металлическую мачту с направленными антеннами на коротковолновые ВЧ диапазоны, которые будут играть роль емкостной нагрузки. И вновь возникает вопрос: «А многие ли радиолюбители в состоянии позволить себе такую роскошь?».

В итоге, после длительных раздумий и сопутствующих сомнений, «среднестатистический» радиолюбитель все равно приходит к необходимости использовать проволочную антенну-наиболее адекватную конструкцию, которую можно реализовать на практике. Как правило, это полноразмерный 1/4 или 1/2 волновый излучатель, запитанный 50-омным коаксиальным кабелем. Если такая антенна правильно установлена и настроена в резонанс, то в выбранной полосе частот диапазона отсутствует необходимость в антенном тюнере или другом согласующем устройстве.

Прежде чем перейти к рассмотрению конкретных конструкций антенн диапазона 160 м, целесообразно хотя бы коротко рассмотреть вопрос влияния высоты установки над землей на такие антенны. Если закрепить горизонтальный 160-метровый диполь на высоте 15м над землей, то он будет находиться на высоте менее 0,1 длины волны. Казалось бы, вполне достаточная высота. Однако, проведя аналогию с диполем диапазона 20 м, который при высоте подвеса 0,1 длины волны располагается всего в 2 м от земли (такое сравнение допустимо, т.к. обе антенны ведут себя почти одинаково), можно утверждать, что такая установка совершенно неэффективна. Обе антенны будут излучать радиоволны под большими углами к горизонту, почти в зенит, что делает их практически непригодными для дальних KB радиосвязей.

Низко установленный диполь хорош только для проведения ближних радиосвязей. Диполь 160-метрового диапазона, который излучает под небольшими углами к горизонту, должен располагаться на высоте более 40 м (0,25 длины волны) над землей. Однако возможности «среднестатистического радиолюбителя» чаще всего не позволяют использовать высоту более 20-30 м.

Оптимальный угол излучения антенны 160-метрового находится в пределах от 30 до 35°, хотя на более высокочастотных диапазонах он существенно ниже - 5-10°. Главным определяющим фактором для выбора оптимального угла излучения на определенных трассах является состояние ионосферы. Оно задает, в зависимости от направления на корреспондента, солнечного цикла, времени года и сответствующего времени суток, соответствующий оптимальный угол падения (входа) для радиоволны. Обусловленный этими факторами угол падения радиоволны подвергается постоянным изменениям, и этим объясняются факты кратковременного более лучшего приема DX-сигналов на низко висящую антенну по сравнению с антенной, имеющей низкий угол излучения. Такой феномен, однако, всегда проявляется только моментами и ничего не говорит о фактических соотношениях, т.е о том, что для проведения DX-радиосвязей антенна с низким углом излучения, конечно, предпочтительнее низковисящего диполя. Один из американских радиолюбителей когда-то очень верно подметил: «Оптимальный угол излучения сигнала определяется не радиоантенной, а ионосферой, расположенной существенно выше».

Если рассмотреть характеристику излучения горизонтального диполя, то можно видеть, что максимум излучения приходится на область, в которой антенна запитана. Внешние (концевые) части диполя электромагнитную энергию почти не излучают и требуются антенне, грубо говоря, для достижения резонанса. Этот факт можно использовать при конструировании 160-метровой антенны без заметных потерь своих позитивных излучающих свойств.

Резонансным диполем, который имеет достаточно низкий угол излучения, является антенна Inverted V :

Угол между излучателями - не менее 60°, общая длина обоих излучателей для центральной частоты 1,85 МГц - 76,7 м, для центральной частоты 1,9 МГц - 74,68 м.

Такая антенна получила название Inverted L (в русскоязычной литературе широко применяется другое название - Г-образная антенна). Антенна Inverted L излучает преимущественно под низкими углами к горизонту. Для этой антенны справедливо правило: «Чем выше вертикальная часть антенны, тем лучшими являются ее DX-свойства». Поэтому следует всегда стремиться вертикальную часть антенны размещать как можно выше. Ориентировочная полная длина такой антенны составляет 39 м.

Если на местности имеются высокие деревья, то их можно использовать при установке антенны Inverted L. Кроме того, современные фибергласовые шесты - весьма подходящий опорный материал для такой антенны.

Несколько улучшить работу системы противовесов может металлический прут (прутья), закопанный(ые) в землю на глубину 2-3 м.

Если увеличить длину четвертьволнового вертикала или антенны Inverted L до 50 м, то тем самым увеличится ее активное сопротивление в точке питания (примерно до 50 Ом). Правда, это приведет к тому, что антенна перестанет быть резонансной, и реактивная составляющая полного входного импеданса будет иметь индуктивный характер. Для компенсации этой реактивности достаточно установить в точке питания конденсатор переменной емкости с максимальной емкостью около 500-600 пФ. Здесь вполне подойдет даже конденсатор от старых ламповых приемников, который может не иметь большой диэлектрической прочности, т.к. он служит для электрического укорочения антенны, чтобы получить резонанс системы в диапазоне 160 м. Подстройкой емкости конденсатора переменной емкости антенну настраивают в резонанс в выбранном участке диапазона.

Еще одной популярной антенной диапазона 160 м является Sloper «слопер». Название «слопер» (от англ. slope - наклон) характеризует как форму установки антенны (под наклоном к земле), так и вид ее излучения (под наклоном к горизонту). На низкочастотных KB диапазонах слопер представляет, собой эффективную, относительно малогабаритную DX-антенну, которая успешно используется многими радиолюбителями. Токоведущая часть системы находится высоко и удалена от мешающих объектов на земле, а поляризация излучения - преимущественно вертикальная.

Следует различать четвертьволновый:

и полуволновый слопер:

Для установки любой из этих антенн достаточно одной мачты. При этом нижний конец антенны, по требованиям техники безопасности, должен заканчиваться на высоте 2-3 м над землей.

В направлении натянутого провода слопер имеет небольшое усиление (по некоторым данным оно составляет 2-3 дБ), в то время как с тыльной стороны наблюдается ослабление сигнала. Следовательно, рекомендуется устанавливать слопер в предпочтительном направлении.

Четвертьволновый слопер (рис.выше) имеет длину около 40 м (38,51 м для частоты 1,85 МГц, 37,5 м - для 1,9 МГц). Заземленная мачта играет роль противовеса. Такая антенна запитывается 50-омным коаксиальным кабелем. Внутренний проводник кабеля соединяется с проволочным излучателем, а оплетка кабеля - с мачтой.

Многие четвертьволновые слоперы начинают работать сразу после установки, так что не стоит бояться браться за изготовление этой антенны. Следует помнить, что она изготавливается для долговременной эксплуатации, и, однажды ее настроив, потом можно наслаждаться ее работой.

Полуволновой слопер (рис. выше) фактически является классическим полуволновым диполем, установленном под наклоном к земле. Такая антенна выгодно отличается от четвертьволного слопера стабильно предсказуемыми параметрами, поэтому кропотливая настройка, как это имеет место с четвертьволновым слопером, не требуется.

Общая длина полуволного слопера составляет около 77 м для частоты 1,85 МГц (75 м - для частоты 1,9 МГц).

В полуволновом слопере осознанно отказываются от применения симметрирующего устройства, т.к. оно, скорее всего, нивелировало бы позитивные свойства этой антенны. Дело в том, что при несимметричном питании диаграмма направленности диполя слегка «косит», характеристика излучения искажается в направлении «горячего» плеча, которое соединено с внутренним проводником коаксиального кабеля. Этот эффект можно использовать для дополнительного «прижима» излучения к земле.

Еще одним преимуществом полуволнового слопера является то, что его можно оптимально «подогнать» к имеющимся местным условиям. Для этого «холодный» конец антенны пускают через направляющий ролик и натягивают вертикально вниз (обычно на расстоянии 1-2 м от здания или мачты):

Ролик закрепляют на самой высокой точке. Тем самым, можно менять длину антенны и оптимально «вписать» ее в местные условия.

При установке описанных антенн следует иметь в виду, что очень редко антенна резонирует на расчетной частоте, поэтому, как правило, антенна нуждается в точной настройке. В этой связи полезно знать, что длину четвертьволного излучателя следует изменить на 208 см, чтобы достичь сдвига резонанса на 100 кГц. В полуволновом диполе для этого потребуется изменить длину на 416 см, а в антенне Delta Loop - на 832 см.

КВ антенны

Эту антенну можно использовать в тех случаях, когда не хватает места для установки полноразмерного диполя на диапазон 160 метров. Следует заметить, что, используя расчетные соотношения, приведенные в этой статье, аналогичные укороченные антенны можно изготовить и на другие любительские диапазоны.

Антенна представляет собой (см. рисунок) излучатель длиной А с удлиняющей катушкой L1. Эта катушка "удлиняет" излучатель до электрической длины L/4, а в качестве "земли" используют мачту В и заземленную арматуру С здания. Для повышения эффективности антенны, если есть возможность, хорошо бы установить укороченный противовес D с удлиняющей катушкой L2. Лучше, если противовесов будет несколько.

Расчет антенны производят в такой последовательности. Определив длину излучателя А (метры), выбирают резонансную частоту антенны f (мегагерцы) и диаметр d (метры) провода, из которого будет изготовлен излучатель. В приведенном далее примере расчета будут использованы следующие значения этих параметров: А=29 м, f=1,86 МГц, d=0,0015м(1,5мм).

Сначала определяют длину волны L (метры) для выбранной резонансной частоты антенны, ее рабочий угол ф (градусы) и промежуточный параметр S:

Для нашего примера - L=161,3 м, ф=64,7" и S=19333. Затем находят характеристическое сопротивление Z (омы) проводника антенны и соответствующее ему реактивное сопротивление антенны Хc в точке подключения катушки индуктивности L1 к полотну излучателя:

Для нашего примера - Z=600,6 Ом и Хс=283,8 Ом. Заметим, что реактивное сопротивление укороченного излучателя - емкостное. Поэтому для настройки антенны в резонанс используется катушка индуктивности L1. Ее реактивное сопротивление Хl должно быть численно равно реактивному сопротивлению антенны Хс. Индуктивность катушки L (микрогенри) рассчитывают по формуле

Для нашего примера - L=24,3 мкГн. Оплетку питающего кабеля подключают к левому (по рисунку) концу катушки L1, а его центральный проводник - к отводу от этой катушки. Точка подключения (n1 витков, считая от левого конца катушки) зависит от волнового сопротивления питающего кабеля R, индуктивного сопротивления удлиняющей катушки и числа ее витков n. Они связаны таким соотношением:

Если, к примеру, удлиняющая катушка L1 имеет 28 витков, а волновое сопротивление кабеля 50 Ом, то его центральный проводник надо подключать примерно к 12-му витку. Точнее точку подключения определяют экспериментально - по минимуму КСВ в питающем фидере.

Удлиняющую катушку рассчитывают по стандартным формулам. Поскольку при работе на ней возникает высокое ВЧ напряжение, катушку лучше всего сделать однослойной с принудительным шагом намотки, равным диаметру провода, использованного для ее изготовления. Этот провод должен иметь диаметр не менее 1 мм.

В оригинале статьи (К. Bottcher. Endgespeiste 160-m-Antenne fur ungun-stige Lagen. - Funkamateur, 1997, N11, s. 1314-1315) отмечено, что удлиняющую катушку можно выполнить и на кольцевом магнитопроводе из карбонильного железа, если передатчик имеет небольшую мощность, а диаметр магнитопровода будет несколько сантиметров.

В одной из своих книг в конце 80-х годов ХХ века, W6SAI, Bill Orr предложил простую антенну - 1 элементный квадрат, который устанавливался вертикально на одной мачте.Антенна по W6SAI была изготовлена с добавлением ВЧ дросселя. Квадрат выполнен на диапазон 20 метров (рис.1) и установлен вертикально на одной мачте.В продолжение последнего колена 10 метрового армейского телескопа вставлен сантиметров пятьдесят кусок стекстотекстолита, по форме ничем не отличающегося от верхнего колена телескопа, с отверстием наверху, что и является верхним изолятором. Получился квадрат у которого угол вверху, угол внизу и два угла на растяжках по бокам.С точки зрения эффективности это наиболее выгодный вариант расположения антенны, которая находится низко над землей. Точка запитки получилась около 2 метров от подстилающей поверхности. Узел подключения кабеля представляет из себя кусок толстого стеклотекстолита 100х100 мм, который прикреплен к мачте и служит изолятором.Периметр квадрата равен 1 длине волны и расчитывается по формуле: Lм=306,3\F мГц. Для частоты 14,178 мГц. (Lм=306,3\14,178) периметр будет равен 21,6 м, т.е. сторона квадрата = 5,4 м. Запитка с нижнего угла кабелем 75 ом длиной 3,49 метра, т.е. 0,25 длины волны.Этот отрезок кабеля является четвертьволновым трансформатором, трансформируя Rвх. антенны порядка 120 Ом, в зависимости от окружающих антенну предметов, в сопротивление близкое к 50 Ом. (46,87 Ом). Большая часть отрезка кабеля 75 Ом расположена строго вертикально, вдоль мачты. Далее, через ВЧ разъем идет основная линия передачи кабель 50 Ом длиной равной целому числу полуволн. В моем случае это отрезок 27,93 м, который является полуволновым повторителем.Такой способ запитки хорошо подходит для 50 омной техники, что сегодня в большинстве случаев соответствует R вых. ШПУ трансиверов и номинальному выходному сопротивлению усилителей мощности (трансиверов) с П-контуром на выходе.При расчете длины кабеля следует помнить о коэффициенте укорочения 0,66-0,68, в зависимости от типа пластиковой изоляции кабеля. Этим же 50 омным кабелем, рядом с упомянутым ВЧ разъемом мотается ВЧ дроссель. Его данные: 8-10 витков на оправке 150мм. Намотка виток к витку. Для антенн на НЧ диапазоны - 10 витков на оправке 250 мм. ВЧ дроссель устраняет кривизну диаграммы направленности антенны и является Запорным Дросселем для ВЧ токов движущихся по оплетке кабеля в направлении передатчика.Полоса пропускания антенны порядка 350-400 кГц. при КСВ близком к единице. За пределами полосы пропускания КСВ сильно растет. Поляризация антенны горизонтальная. Растяжки выполнены из провода диаметром 1,8 мм. разбитого изоляторами не реже чем через каждые 1-2 метра.Если изменить точку запитки квадрата, запитав его сбоку, в результате получим вертикальную поляризацию, более предпочтительную для DX. Кабель использовать тот же, что и при горизонтальной поляризации, т.е. к рамке идет четвертьволновый отрезок кабеля 75 Ом, (центральная жила кабеля подсоединяется к верхней половине квадрата, а оплетка к нижней), а затем кратно полуволне кабель 50 Ом.Резонансная частота рамки при смене точки запитки уйдет вверх примерно на 200 кГц. (на 14,4 мГц.), поэтому рамку придется несколько удлинить. Удлинительный провод, шлейф примерно 0,6-0,8 метра можно включить в нижний угол рамки (в бывшую точку запитки антенны). Для этого надо использовать отрезок двухпроводной линии порядка 30-40 см.Волновое сопротивление здесь большой роли не играет. На шлейфе запаивается перемычка по минимуму КСВ. Угол излучения будет 18 градусов, а не 42, как при горизонтальной поляризации. Мачту очень желательно заземлить у основания.

Антенна горизонтальная рамка